PPG Wave 2.3
PPG-Gründer Wolfgang Palm baute ca. 700 Wave 2.3 Digital Wavetable Synthesizers zwischen 1984 und ’87. Er kostete zwischen US $9,000 und US $10,000, bevor er schließlich für US $6,500 ausverkauft wurde. Thomas Dolby sagte 1983, sein erster PPG sei „eigentlich ein Prototyp, der dem Wave 2.2 mehrere Jahre voraus war. Er war eigentlich dafür entworfen, Lightshows für Tangerine Dream zu steuern.” Laut PPG-Designer und Entwickler Wolfgang Palm benutzte Dolby den PPG 340 Wave Computer und 380 Event Generator. „Der 340/380 war kein kompakter Synthesizer”, verrät Palm. “Man konnte es ein digitales Modularsystem nennen. Es umfasste drei 19“ Einheiten, ein Keyboard und ein Computer-Terminal.” (Foto courtesy of Wolfgang Palm)

Der PPG Wave 2.3 mit seinem metallischen Acht-Bit-Digitalsound gehört ohne Zweifel zu den 10 wegweisendsten Synthesizern aller Zeiten.

Der deutsche Ingenieur Wolfgang Palm gilt zu Recht als einer der einflussreichsten und visionärsten Pioniere digitaler Klangsynthese. Seine 1975 begonnenen Experimente brachten digitale Instrumente hervor, die von Künstlern wie Christopher Franke und Edgar Froese (Tangerine Dream) oder Thomas Dolby eingesetzt wurden, als der Rest der Welt die Erde noch für gänzlich analog hielt.

Palms PPG Wave Serie ist vor allem für den typisch metallischen Acht-Bit-Digitalsound bekannt, der ein charakteristisches Aliasing in den hohen Registern absichtlich nicht versteckt — eine Art musikalischer Schmutz, der dem PPG klangliche Eigenständigkeit verleiht. Die Möglichkeit, per Hüllkurvengenerator durch digitale Wavetables (Wellenform-Sätze) zu fahren, hat sicherlich die charakteristischsten PPG-Wave-Sounds hervorgebracht.

Wie auch die anderen Synthesizer-Pioniere begann Palm zunächst klein. „In den frühen Siebzigern spielte ich Orgel in einer Band in Hamburg“, erinnert er sich.

Wolfgang Palm und Tangerine Dream

Sein Interesse an Synthesizern „wurde geweckt, als ich zum ersten Mal Emerson, Lake & Palmers ‚Lucky Man‘ im Radio hörte. Ich hörte den Portamento-Effekt und dachte ‚Wie machen die das nur?‘ In Deutschland hatte zu dieser Zeit kein Mensch einen Synthesizer. Also baute ich meine eigenen VCOs und schloss sie an meine Orgel-Tastatur an. Ich bastelte diverse experimentelle Sachen, darunter einfache Sequencer. Nach einiger Zeit lernte ich jemanden kennen, der einen Minimoog hatte, und wollte diesen mit meinem Sequenzer verkoppeln. Bei diesem Vorhaben begegnete ich zwangsläufig dem Konzept, Oszillatoren, Filter und Amplifier per Spannung zu steuern.

Nach und nach baute ich mein eigenes Modularsystem. Dem folgten Spezialanfertigungen für einen Bekannten, der den Moog-Vertrieb in Deutschland innehatte. Dessen Kunden verlangten nach duo- und quadraphonen Keyboards. Das führte zu meiner Verbindung mit den Mitgliedern von Tangerine Dream, besonders Chris Franke und Edgar Froese. Sie waren sehr interessiert an neuen Instrumenten und an Modifikationen für ihre Moogs und ARPs. Deshalb investierten sie Geld, Zeit und Ideen und halfen mir so, mit dem Bau analoger Synthesizer ein Geschäft aufzubauen.“

Palm hatte Elektrotechnik studiert. Entsprechend willkommen war ihm die Möglichkeit, mit seinem Hobby Geld zu machen. Innerhalb weniger Jahre entwickelte er, was er als „den ersten programmierbaren Synthesizer“ bezeichnet, den PPG 1003. „Der hatte bereits digitale Oszillatoren, die schrittweise gestimmt werden konnten. Es war ein sehr merkwürdiges Instrument – ohne Knöpfe auf der Frontplatte, nur ±-Taster. Meine Kunden machten eher einen Bogen darum, weil sie nicht wussten, wie sie damit umgehen sollten. Ich glaube, wir haben insgesamt nur sechs Exemplare verkauft.“

(Anmerkung der Redaktion: Unser Chefredakteur war einer der sechs Besitzer eines PPG 1003 und konnte damit auch umgehen!)

Wavetable-Synthese

Der Anfang jedoch war gemacht. 1977, als Oberheims monsterhafter Eight-Voice gerade hoch im Kurs stand, setzte Wolfgang Palm sich in den Kopf, einen preisgünstigen polyphonen Synthesizer zu bauen, der neue Arten von Sounds erzeugen konnte. Palms Idee: VCOs, VCFs und VCAs komplett durch digitale Oszillatoren zu ersetzen, mit denen sich der Klang komplett gestalten ließ, und die zudem mehr Stimmstabilität boten. Er hoffte, dass Wavetable-Synthese – eine Technik, bei der ein Computer Zahlensätze ausliest – auch ohne analoge Filterung auskommen würde.

Im Zuge seiner Grundlagenforschung — bahnbrechend, denn Palms Instrumente waren die ersten digitalen Wavetable-Synthesizer — fand er heraus, dass der Klang simpler, digitaler 8-Bit-Wellenformen dem fetten, massiven Analogsound seiner amerikanischen Mitbewerber nicht das Wasser reichen konnte. Zu dieser Zeit jedoch (1980/81), war er aus Kostengründen gezwungen, sich mit 8 Bits zu begnügen: „RAM und 12-bit-Wandler waren extrem teuer.“

Palm wusste: Er musste komplexe Wellenformen entwickeln, um die Klangqualität seiner Synthesizer zu verbessern. Aber selbst mit komplexeren Wellenformen blieb der digitale 8-Bit-Klang zu dünn und spröde. „Mir wurde klar, dass die Interpolation der Wavetables zu ungeschliffen klang“, sagt er. „Also kehrte ich zum Analogen zurück und hängte ein VCF und einen VCA hinter den digitalen Oszillator. Das war dann der Wave 2.“

Schon 1982 war Palm bei der nächsten Generation angelangt, dem Wave 2.2. Seine Konfiguration ähnelte schon damals auf bemerkenswerte Weise den Synth-/Sequencer-Kombinationen der späten 80er: 8-stimmig polyphon, 2 digitale Oszillatoren pro Stimme, analoges Filter mit 24dB pro Oktave, druckempfindliche Tastatur, 200 Patches, 8-Spur-Digital-Sequencer, Arpeggiator mit 10 Modi, diverse Keyboard-Split- und Layer-Möglichkeiten und ein Event-Generator zur Steuerung des Sequencers.

Die Oszillatoren des 2.2 konnten fast 2.000 verschiedene Wellenformen erzeugen (einige aus Samples akustischer Instrumente wie Saxophon oder Piano extrahiert) – eine gewaltige Steigerung zu allem anderen, was damals erhältlich war. Der 2.2 wurde ein Jahr vor MIDI eingeführt, was gravierende Probleme für Palm mit sich brachte, wie wir noch sehen werden.

Das Waveterm

PPG Waveterm A
Um einen Sound in einen PPG Wave zu samplen, benötigte man einen Waveterm A or B. Dies ist ein Waveterm A. Wolfgang Palm baute insgesamt ca. 300 von beiden Modellen zwischen 1982 and 1987. Der Waveterm A lag bei ca. US $10,650, der B bei US $11,995. PPG (Palm Products Germany) kam aus Hamburg. (Foto: courtesy of Wolfgang Palm)

Neben der Einführung des Wave 2.2 auf der Frankfurter Musikmesse 1982 enthüllte Palm auch eine neue Maschine zur Programmierung eigener Wavetables: das Waveterm. Mit diesem als Profi-Rack-Videospiel verkleideten Computerterminal konnte man Wavetables entweder durch Zeichnen von Punkten in einem Graph oder durch Samplen akustischer Klänge erstellen. Die resultierende Wellenform ließ sich auf dem CRT-Display anzeigen und per Fourier-Analyse zerlegen. Trotzdem war das Waveterm im Funktionsumfang recht begrenzt. „Es hatte lediglich 8 Bits und nur wenig Arbeitsspeicher“, sagt Palm. Als Mikroprozessor kam im Original-Waveterm (das später als „Waveterm A“ bekannt wurde) noch ein 6809 zum Einsatz.

Palm entwickelte die Sample-Playback-Fähigkeiten seines Instruments stetig weiter. „Im Wave 2.2“, erklärt er, „konnte man lediglich kleine Wellenformen aus nur 128 Samples abspielen. Der nächste Schritt war der 2.3. Er kam mit überarbeiteter Hardware, und es gab zwei Modi: Den ‚Digital Oscillator‘-Modus und den Sampler-Modus, bei dem man linear den gesamten Arbeitsspeicher ‚abfahren‘ konnte, ganz wie bei einem Sampler. Natürlich ließen sich Wellenformen von einem Modus zum anderen übertragen. Das machte den 2.3 besonders interessant – man konnte etwas sampeln, daraus abschnittweise Wellenformen extrahieren, Fourier-Analysen erstellen und Ganze wieder zu einem Wavetable zusammenfügen.“

1983 kündigte PPG die Expansion Voice Unit (EVU) und das PRK Processor Keyboard an. Die EVU fügte dem 2.2 weitere 16 Stimmen hinzu. Da MIDI zu dieser Zeit noch im Standardisierungs-Stadium war, wurden EVU und Wave 2.2 über PPGs eigenen parallelen 12-Pin-Bus verbunden. Das PRK war ein gewichtetes, anschlagdynamisches Keyboard mit 72 Tasten und konnte zusätzlich mit bis zu acht Voice-Cards bestückt werden – jede davon mit vier Wavetables.

PPG Wave 2.3 – mit 12 Bit und MIDI!

PPG Wave 2.3 mit Exp Voice Unit
Ein komplettes PPG Wave System, ca 1982. Ganz oben befindet sich eine Expansion Voice Unit (EVU), die den Wave 2.2 um 16 zusätzliche Stimmen erweiterte. Da MIDI noch nicht existierte, kommunizierten die EVU und der Wave 2.2 via PPG’s 12-pin parallel communication bus. Unter der EVU steht ein originaler Waveterm, mit dem man 8-bit Waveshapes kreieren konnte, indem man points on auf einem Graphen festlegte or externe Klänge samplete, das Ergebnis auf dem CRT screen betrachtete und dann eine Fourier Analyse durchführte. Daten wurden auf 10.5″ Floppy Disks gespeichert. Unter dem Wave 2.2 steht ein PRK Processor Keyboard mit einer gewichteten und anschlagsdynamischen 72-Noten-Tastatur. Das PRK konnte mit bis zu 8 PPG voice cards bestückt werden, die jede 4 Wavetables speicherte. (Foto: Dominic Milano)

Palm brachte den Star der PPG-Familie, den Wave 2.3, schlussendlich auf der Frankfurter Musikmesse 1984 heraus. Er erlaubte nicht nur lineares Playback der Samples aus dem Arbeitsspeicher, sondern brachte auf eine auf 12 Bit erhöhte Sample-Auflösung mit, was die Klangqualität des PPG dramatisch verbesserte. Der 2.3 war dazu multitimbral – konnte also bis zu acht verschiedene Wavetables gleichzeitig abspielen.

Und er hatte MIDI. Dessen Implementation war für Wolfgang Palm jedoch keine Freude: „Bevor MIDI herauskam, hatte der PPG einen 8-Bit-Parallel-Bus“, sagt er, „weil wir Samples vom Waveterm zum Wave transferieren mussten — große Datenmengen. Unser Bus war viel schneller, weshalb wir MIDI nicht besonders mochten – es war vielleicht für manche Dinge okay, konfrontierte uns jedoch mit dem Problem, dass wir nun ein zweites Interface nachträglich unterstützen mussten. Es war ein ungleich höherer Aufwand, unsere existierenden Maschinen umzubauen, als wenn wir MIDI direkt von Anfang an implementiert hätten.“

Im Folgejahr entwickelte Palm das Waveterm und das PRK weiter, was zur Einführung des Waveterm B und PRK FD 1985 in Frankfurt führte. „Das Waveterm B hatte mehr Speicher, 16-Bit-Auflösung und einen besseren A/D-Wandler. Dazu bekam es mit dem 68000er ein Prozessor-Upgrade und war damit für damalige Verhältnisse sehr leistungsfähig. Der Wave 2.3 war zwar immer noch nur 12-Bit, aber das war in Ordnung, da ja jede einzelne Stimme volle 12 Bit hatte und man durch Aufaddieren von 16 Oszillatoren eine sehr gute Gesamtauflösung bekam. Die Idee war, mit 16 Bit zu sampeln und das Ergebnis dann für 12 Bit zu optimieren, weshalb wir auch mathematische Tools zur Konvertierung von 16- in 12-Bit-Samples entwickelten.“

Auch das PRK FD bekam die 68000er CPU, dazu ein 5-1/4″ Floppy-Laufwerk, mit dem sich Wavetables und Samples nachladen ließen. Dazu war das PRK FD ein beeindruckendes MIDI-Masterkeyboard. Zur Ausstattung gehörten ein 99-Spur-Sequencer und vier unabhängige MIDI-Outs. Im Gegensatz zum PRK davor hatte das PRK FD Pitchbend- und Modwheel an Bord. Trotz alledem litt auch das PRK FD unter demselben Geburtsfehler wie das PRK: Beide hatten nur ein zweistelliges LED-Display, mit dem sich der riesige Funktionsumfang nur schwer bedienen ließ.

Hard-Disk-Recording mit der HDU

PPG Realizer
Während er die PPG HDU entwickelte, baute Wolfgang Palm auch 2 Prototypen einer fortschrittlichen Multi-Synthese-Maschine, genannt „Realizer“. Der PPG Realizer war seiner Zeit ziemlich voraus und kombinierte digitale Sound-Produktion, Bearbeitung, Recording, Sequencing und Abmischen ein einem System. Obwohl der Realizer niemals in Serie gebaut wurde, bot er 4 Sound-Generationen: virtual-analog, FM, Wavetable-Synthese und Sampling. Ein ziemliche Feature-Liste für die mid-’80er! (Foto: Roger Cordell, Big City Music

Als Mitte der 80er die Synthesizer-Industrie explosionsartig wuchs, sattelten mehr und mehr von Palms Kunden auf amerikanische und japanische Instrumente um. Um sein Geschäft am Leben zu erhalten, entschied er sich zu einer Änderung der Produktstrategie. „Als das Waveterm seinen Zenith überschritten hatte und Sampler wie der E-mu Emulator II und Sequential Prophet-2000 den Markt übernahmen, versuchten wir, uns einen anderen Markt zu erschließen.

Der logische nächste Schritt nach dem Sampler war für uns ein digitales Hard-Disk-Recording-System. So entwickelten wir die HDU (Hard Disk Unit), ein digitales 16-Bit-Aufnahmesystem mit Winchester-Festplatten. 1986 auf der Frankfurter Musikmesse zeigten wir das komplette PPG-System — Waveterm, Wave 2.3 und PRK FD — zusammen mit der HDU. Wir hatten einen Song vorbereitet, wo 16 vom Sequenzer angesteuerte Synthesizerstimmen von der HDU begleitet wurden, die synchron einige Vocal-Spuren abspielte.

Die Überraschung gelang uns durchaus – für die Nur-MIDI-Welt war das ein großer Schritt. Das Problem mit der HDU war nur: Wir wussten nicht genau, wie wir sie im Markt platzieren sollten. Die erste Idee bestand darin, sie als eine MIDI-steuerbare Maschine für Musiker anzubieten, aber dafür war sie zu teuer. Dann entschlossen wir uns, es eher im Studio- und Recording-Bereich zu versuchen. Diese Leute wollten die HDU anders einsetzen als Musiker. Es gab so viele Anwendungsmöglichkeiten — inklusive Film-Synchronisation und Video — und jede Anwendung brachte andere Anforderungen mit sich. Das war ein Riesenproblem.“

Das Ende von PPG

Wie viele amerikanische Synthesizer-Hersteller musste PPG schließlich aufgeben, trotz der hervorragenden Reputation in der Synthesizerwelt.

PPG Realizer mit Minimoog
Auch wenn er nie in Produktion ging, könnte man den PPG Realizer (1986) das erste „virtual instrument“ nennen. PPG-Gründer Wolfgang Palm entwarf den Realizer, um digital verschiedene Synthese-Typen zu replizieren. Er modelte erfolgreich den (hier zu sehenden) Minimoog und einen Yamaha DX7 – aber die Entwicklung endete zusammen mit dem Hersteller PPG im Jahr 1987. (Foto courtesy of Wolfgang Palm)

Wolfgang Palm fasst die Schwierigkeiten zusammen: „Die PPG-Synthesizer verkauften sich nicht mehr so gut, weil jeder plötzlich einen Sampler hatte. Die HDU lief schleppend, weil sie ihren Markt noch nicht gefunden hatte. Und wir hatten nicht das Personal und das Geld, um den Realizer fertigzustellen. Die Wahrheit ist, dass ich niemals ein wirklicher Geschäftsmann war – ich bin ’nur‘ ein Entwickler. Am Ende war PPG einfach nur Ärger und Stress. Es war nicht mehr das, was ich wirklich wollte; es war das, was getan werden musste, denn natürlich muss man Geld verdienen und Geräte verkaufen.“

PPG Realizer Minimoog close up
Close-up des vom PPG Realizer gemodelten Minimoog, komplett mit Linien, die zeigen, welche Knöpfe des Realizer mit den virtuellen Minimoog-Knöpfen verbunden sind. „Das war ein großer Schritt in die Zukunft”, erzählte mir Wolfgang einmal. „Mit dem Realizer hast du etwas gesamplet und es blieb in der digitalen Domain in der Maschine, so dass du nie irgendwelche Qualität verlorst.“ (Foto courtesy of Wolfgang Palm)

Obwohl PPG selbst nicht mehr existiert, leben Palms Ideen und Entwicklungen in den Synthesizer-Schaltkreisen des Waldorf Microwave (1990), des großen Wave (1993), und des Blofeld von 2007 weiter. 2011 veröffentlichte er eine Windows-Freeware namens Plex 2 Restructuring Synthesizer, und 2012 den PPG WaveGenerator für das iPad.

Infos zu Wolfgang Palm gibt es auf seiner Webseite: http://wolfgangpalm.com

(Übersetzung: Peter Gorges)

Die wegweisendsten Synthesizer aller Zeiten:

Teil 1: Am Anfang war der Moog
Teil 2: Frankenstein” und der ARP 2600
Teil 3: Pure Magie: “Birdland” und Oberheim SEM
Teil 4: … und dann kam der Prophet
Teil 5: Digitales aus Down Under
Teil 7: Lineare FM – der Yamaha DX7
Teil 8: Korg M1 – die Workstation überhaupt
Teil 9: Clavia Nord Lead – Die Rückkehr der Knöpfe
Teil 10: Modulare Synthesizer für das 21. Jahrhundert